CN104157791A - 一种oled显示器件及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种OLED显示器件及其制作方法、显示装置，涉及显示技术领域，解决了现有的OLED显示器件中金属电极的传输电阻大、压降较大，显示亮度不均的问题。一种OLED显示器件，包括：衬底基板以及形成在所述衬底基板上的阳极、阴极以及位于所述阴极和阳极之间的有机功能层，所述阳极和/或所述阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，且所述二维纳米结构的拓扑绝缘体通过黏着层粘附在所述衬底基板上。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OLED显示器件及其制作方法、显示装置。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光器件)显示器是新一代的显示器，与液晶显示器相比，具有很多优点如：自发光，响应速度快，宽视角等，可以用于柔性显示，透明显示，3D显示等。
以图1所示的OLED显示器为例，OLED显示器包括：对合的阵列基板20以及封装基板10。阵列基板20包括第一衬底21、薄膜晶体管22(包括栅极221、源级222和漏极223)、与薄膜晶体管22的漏极223连接的阳极23、位于阳极23之上的有机功能层25、位于有机功能层25之上的阴极26。封装基板10包括第二衬底11、彩色膜层13、黑矩阵层12以及保护层14；阵列基板20和封装基板10之间设置有填充物30。其中有机功能层25还可以进一步细分为：空穴传输功能层(HTL层)、发光功能层(EML层)、电子传输功能层(ETL层)等等。
其中，阳极、阴极以及有机功能层构成有机发光器件，其主要的工作原理是有机功能层在阳极和阴极所形成电场的驱动下，通过载流子注入和复合而发光。
如图1所示的OLED显示器的阴极26一般采用薄层金属银制备，阳极23一般采用ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)制备。薄层金属银以及ITO的电阻率较高。尤其是对于大面积成型的阴极26，采用薄层金属银制备的阴极电阻率较大，压降(IR drop)较大，造成OLED器件的实际驱动电压与电源电压有较大差异，在大尺寸的OLED显示器上，表现为大面积的亮度不均匀，影响显示效果。
发明内容
本发明的实施例提供一种OLED显示器件及其制作方法、显示装置，解决了现有的OLED显示器件中阴极和阳极的传输电阻大的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供了一种OLED显示器件，包括：衬底基板以及形成在所述衬底基板上的阳极、阴极以及位于所述阴极和所述阳极之间的有机功能层，所述阳极和/或所述阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，且所述二维纳米结构的拓扑绝缘体通过黏着层粘附在所述衬底基板上。
本发明实施例提供了一种OLED显示器件的制作方法，包括：
利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阳极图案和/或阴极图案；
形成阳极、有机功能层以及阴极，其中，形成所述阳极和/或所述阴极是将所述阳极图案和/或所述阴极图案通过黏着层粘附在对应的阳极区和/或阴极区。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的OLED显示器件。
本发明的实施例提供一种OLED显示器件及其制作方法、显示装置，所述OLED显示器件的阳极和/或阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，二维纳米结构的拓扑绝缘体具有超高比表面积和能带结构的可调控性，能显著降低体态载流子的比例和凸显拓扑表面态，则阳极和/或阴极传输电阻小，导电性能好，尤其可以改善大面积一体成型的电极的均一性，进而提高OLED显示器的亮度均匀性，改善显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的OLED显示器件示意图；
图2为本发明实施例提供的一种OLED显示器件的制作方法示意图；
图3为本发明实施例提供的一种形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极图案的方法示意图；
图4为本发明实施例提供的一种OLED显示器件的制作方法示意图。
附图标记：
10-封装基板；11-第二衬底；12-黑矩阵层；13-彩色膜层；14-保护层；20-阵列基板；21-第一衬底；22-薄膜晶体管；221-栅极；222-源极；223-漏极；23-阳极；24-像素界定层；25-有机功能层；26-阴极；30-填充层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
拓扑绝缘体(topological insulator)是近年来新认识到的一种物质形态。拓扑绝缘体的体能带结构和普通绝缘体一样，都在费米能级处有一有限大小的能隙，但是在它的边界或表面却是无能隙的、狄拉克(Dirac)型、自旋非简并的导电的边缘态，这是它有别于普通绝缘体的最独特的性质。这样的导电边缘态是稳定存在的，信息的传递可以通过电子的自旋，而不像传统材料通过电荷，因此，拓扑绝缘体的导电性能更好且不涉及耗散即不发热。
本发明实施例提供了一种OLED显示器件，包括：衬底基板以及形成在衬底基板上的阳极、阴极以及位于阴极和阳极之间的有机功能层，其中，阳极和/或阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，且二维纳米结构的拓扑绝缘体通过黏着层粘附在衬底基板上。
需要说明的是，阳极和/或阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，即可以是仅阳极为二维纳米结构的拓扑绝缘体；或者仅阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体；还可以阴极和阳极均为二维纳米结构的拓扑绝缘体。
其中，维纳米结构的拓扑绝缘体即由拓扑绝缘体形成的纳米尺寸厚度的膜，可以是由拓扑绝缘体形成的二维纳米薄膜、二维纳米薄片、二维纳米带等。二维纳米结构的拓扑绝缘体具有超高比表面积和能带结构的可调控性，能显著降低体态载流子的比例和凸显拓扑表面态，进而导电性能更好。OLED显示器件的阳极和/或阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，则阳极和/或阴极的传输电阻小，尤其可以改善大面积一体成型的电极的均一性，进而提高OLED显示器的亮度均匀性，改善显示效果。
需要说明的是，二维纳米结构的拓扑绝缘体因其与石墨烯结构类似具有较高的柔韧性，以及基本肉眼不可见的高透过率，使其更适用于显示器件。
可选的，所述拓扑绝缘体包括HgTe、BixSb1-x、Sb2Te3、Bi2Te3、Bi2Se3、T1BiTe2、T1BiSe2、Ge1Bi4Te7、Ge2Bi2Te5、Ge1Bi2Te4、AmN、PuTe、单层锡以及单层锡变体材料中的至少一种。
其中，Ge1Bi4Te7、Ge2Bi2Te5以及Ge1Bi2Te4属于硫属化物。AmN以及PuTe属于具有强相互作用的拓扑绝缘体。当然，拓扑绝缘体还可以是三元赫斯勒化合物等其他材料。
具体的，拓扑绝缘体包括HgTe、BixSb1-x、Sb2Te3、Bi2Te3、Bi2Se3、T1BiTe2、T1BiSe2、Ge1Bi4Te7、Ge2Bi2Te5、Ge1Bi2Te4、AmN、PuTe、单层锡以及单层锡变体材料中的至少一种，即拓扑绝缘体可以为HgTe或BixSb1-x或Sb2Te3或Bi2Te3或Bi2Se3或T1BiTe2或T1BiSe2或Ge1Bi4Te7或Ge2Bi2Te5或Ge1Bi2Te4或AmN或PuTe或单层锡或单层锡变体材料。还可以是上述材料中的多种形成的混合材料，例如可以是上述材料中的两种形成的混合材料。当然，也可以是上述材料中的三种形成的混合材料等。且当拓扑绝缘体为至少两种材料形成的混合材料，则还可以通过选择具有互补特性的材料混合，以提高混合后材料的特性。
优选的，拓扑绝缘体为单层锡或单层锡的变体材料。单层锡为只有一个锡原子厚度的二维材料，原子层厚度的级别使其具有较好的光透过率；与石墨烯类似，具有较好的韧性，且透过率高。
单层锡原子在常温下导电率可以达到100％，可能成为一种超级导体材料。具体的，单层锡的变体材料是通过对单层锡进行表面修饰或磁性掺杂形成。其中，对单层锡进行表面修饰可以是对单层锡添加-F,-Cl,-Br,-I和–OH等功能基实现其改性。
进一步优选的，单层锡的变体材料为对单层锡进行氟原子的表面修饰，形成的锡氟化合物。当添加F原子到单层锡原子结构中时，单层锡在温度高达100℃时导电率能达到100％，且性质依然稳定。
可选的，显示器件还包括薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；
阴极与薄膜晶体管的漏极电连接，阳极为二维纳米结构的拓扑绝缘体；或者，
阳极与薄膜晶体管的漏极电连接，阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体。
如图1所示，现有的显示器件，与薄膜晶体管22漏极223电连接的阳极23为导电金属氧化物ITO，阴极26为Ag。由于现有的显示元器件在制作过程中，与漏极电连接的电极一般为小面积成型，形成多个像素。如图1中的阳极23一般为小面积的像素电极。不与薄膜晶体管电连接的电极一般为大面积成型，相当于公共电极。即如图1中的阴极26一般为大面积成型的公共电极。对于大面积成型的电极来说，电阻大容易造成电极的压降大，发光单元的实际驱动电压与电源电压的差异大，表现为大面积的亮度不均匀。因此优选的，不与薄膜晶体管电连接的电极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，以提高大面积电极的导电率，减小发光单元的实际驱动电压与电源电压的差异。
具体的，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极。上述的栅极、源极和漏极是薄膜晶体管的三个电极，根据电极的位置关系将薄膜晶体管分为两类。一类是如图1所示的薄膜晶体管22，栅极221位于源极222和漏极223的下面，这类称之为底栅型薄膜晶体管；一类是栅极位于源极和漏极的上面，这类称之为顶栅型薄膜晶体管。本发明实施例提供的显示器件中的薄膜晶体管可以底栅型薄膜晶体管也可以是顶栅型薄膜晶体管。
需要说明的是，OLED显示器可以是如图1所示，还包括其他薄膜或层结构，例如还包括像素界定层24，阵列基板20和封装基板10之间还包括填充层30等。本发明实施例仅列举与本发明的发明点相关的薄膜或层结构，对于OLED显示器的具体设置可以参照现有技术，本发明不作具体限制。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的OLED显示器件。所述显示装置可以为OLED显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
本发明实施例提供了一种OLED显示器件的制作方法，如图2所示，包括：
步骤101、利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阳极图案和/或阴极图案。
当OLED显示器件只有阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，则只需要利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阴极图案；当OLED显示器件只有阳极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，则只需要利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阳极图案；当OLED显示器件的阴极和阳极均为二维纳米结构的拓扑绝缘体，则利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阴极图案和阳极图案。
具体的，以利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阴极图案为例，具体说明上述步骤101的制作方法，如图3所示，包括：
步骤1011、对基底进行图案化刻蚀，形成对应阴极的图案。
具体的，基底可以是云母，还可以是SrTiO3(111)，以及通过分子束外延法可在其表面生长拓扑绝缘体薄膜的其他基底。本发明实施例中以所述基底为云母为例进行详细说明。
具体对基底进行图案化刻蚀形成对应阴极的图案，可以是采用与阴极图案相同的掩膜板，在掩膜板的掩膜下对云母基底进行等离子体刻蚀，得到与阴极图案相同的图案化的云母基底。
上述仅以形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极图案为例，形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的阳极图案可参考形成阴极图案的具体说明，本发明实施例不作赘述。
步骤1012、在图案化的基底表面形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的薄膜。
具体的，在图案化的云母基底表面，通过分子束外延生长Bi2Se3薄膜。当然，还可以生长其他拓扑绝缘体薄膜，本发明实施例以拓扑绝缘体为Bi2Se3为例进行详细说明。
步骤1013、将基底去除，得到阴极图案。
将云母基底溶解掉，得到二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极图案。
步骤102、形成阳极、有机功能层以及阴极，其中，形成阳极和/或阴极是将阳极图案和/或阴极图案通过黏着层粘附在对应的阳极区和/或阴极区。
即可以是将二维纳米结构的拓扑绝缘体的阳极图案通过黏着层粘附在阳极区，阴极可以采用金属制备，即仅阳极为二维纳米结构的拓扑绝缘体；或者，将二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极图案通过黏着层粘附在阴极区，阳极可以采用金属制备，即仅阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体；还可以是将二维纳米结构的拓扑绝缘体的阳极图案通过黏着层粘附在阳极区形，将二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极图案通过黏着层粘附在阴极区，即阴极和阳极均为二维纳米结构的拓扑绝缘体。
可选的，在形成阳极、有机功能层以及阴极之前，即在上述步骤102之前所述方法还包括：形成薄膜晶体管，形成薄膜晶体管具体包括形成栅极、源极和漏极；其中，
阴极与薄膜晶体管的漏极电连接，形成阳极具体包括：
形成第一黏着层，将阳极图案通过第一黏着层粘附在阳极区。
或者，阳极与薄膜晶体管的漏极电连接，形成阴极具体包括：
形成第二黏着层，将阴极图案通过第二黏着层粘附在阴极区。
即使得与漏极电连接的电极可以是金属电极或ITO电极等，不与漏极电连接的电极为二维纳米结构的拓扑绝缘体。
具体的，形成第一黏着层具体包括：
在阳极图案的一侧表面形成第一黏着层；则将所述阳极图案通过第一黏着层粘附在阳极区具体包括：将形成有第一黏着层的阳极图案贴附在衬底基板上的阳极区。
或者，形成第一黏着层具体包括：在衬底基板的阳极区形成第一黏着层；则将所述阳极图案通过第一黏着层粘附在阳极区具体包括：将阳极图案贴附在第一黏着层上。
可选的，形成第二黏着层具体包括：
在阴极图案的一侧表面形成第二黏着层；则将所述阴极图案通过第二黏着层粘附在阴极区具体包括：将形成有第二黏着层的阴极图案贴附在衬底基板上的阴极区。
或者，形成第二黏着层具体包括：在衬底基板的阴极区形成第二黏着层；则将所述阴极图案通过第二黏着层粘附在阴极区具体包括：将阴极图案贴附在第二黏着层上。
下面，提供一具体实施例用于说明本发明实施例提供的显示器件的制作方法，如图4所示，所述方法包括：
步骤201、形成薄膜晶体管。
具体的，通过构图工艺形成栅极、有源层以及源漏极。
步骤202、形成与薄膜晶体管漏极电连接的阳极。
阳极可以是利用ITO形成导电金属氧化物薄膜并通过构图工艺形成。
步骤203、形成有机功能层。
具体可以是形成空穴传输功能层(HTL层)、空穴注入功能层(HIL层)、发光功能层(EML层)、电子注入功能层(EIL层)以及电子传输功能层(ETL层)。
步骤204、形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极图案。
具体的，形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的阴极可参考上述步骤1011-步骤1013。
步骤205、在阴极图案的一侧表面形成黏着层，将形成有黏着层的阴极图案贴附在衬底基板上的阴极区。
通过上述步骤201-步骤205形成的OLED显示装置仅阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体。当然，上述具体的制作步骤仅是提供的一种实施方式，例如上述步骤204仅是在步骤205之前形成，其与其他步骤之间没有必然的先后关系，本发明仅以上述为例进行详细说明。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种OLED显示器件，包括：衬底基板以及形成在所述衬底基板上的阳极、阴极以及位于所述阴极和所述阳极之间的有机功能层，其特征在于，所述阳极和/或所述阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体，且所述二维纳米结构的拓扑绝缘体通过黏着层粘附在所述衬底基板上。
2.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述拓扑绝缘体包括HgTe、BixSb1-x、Sb2Te3、Bi2Te3、Bi2Se3、T1BiTe2、T1BiSe2、Ge1Bi4Te7、Ge2Bi2Te5、Ge1Bi2Te4、AmN、PuTe、单层锡以及单层锡变体材料中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的显示器件，其特征在于，单层锡的变体材料为通过对单层锡进行表面修饰或磁性掺杂形成。
4.根据权利要求3所述的显示器件，其特征在于，单层锡的变体材料为对单层锡进行氟原子的表面修饰，形成的锡氟化合物。
5.根据权利要求1述的显示器件，其特征在于，所述显示器件还包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；
所述阴极与所述薄膜晶体管的漏极电连接，所述阳极为二维纳米结构的拓扑绝缘体；或者，
所述阳极与所述薄膜晶体管的漏极电连接，所述阴极为二维纳米结构的拓扑绝缘体。
6.一种OLED显示器件的制作方法，其特征在于，包括：
利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阳极图案和/或阴极图案；
形成阳极、有机功能层以及阴极，其中，形成所述阳极和/或所述阴极是将所述阳极图案和/或所述阴极图案通过黏着层粘附在对应的阳极区和/或阴极区。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在形成阳极、有机功能层以及阴极之前，所述方法还包括：形成薄膜晶体管，所述形成薄膜晶体管包括形成栅极、源极和漏极；其中，
所述阴极与所述薄膜晶体管的漏极电连接，形成阳极具体包括：
形成第一黏着层，将所述阳极图案通过第一黏着层粘附在阳极区；或者，
所述阳极与所述薄膜晶体管的漏极电连接，形成阴极具体包括：
形成第二黏着层，将所述阴极图案通过第二黏着层粘附在阴极区。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述形成第一黏着层具体包括：
在所述阳极图案的一侧表面形成第一黏着层；则所述将所述阳极图案通过第一黏着层粘附在阳极区具体包括：将形成有第一黏着层的阳极图案贴附在所述衬底基板上的阳极区；或者，
所述形成第一黏着层具体包括：在所述衬底基板的阳极区形成第一黏着层；则所述将所述阳极图案通过第一黏着层粘附在阳极区具体包括：将阳极图案贴附在所述第一黏着层上。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述形成第二黏着层具体包括：
在所述阴极图案的一侧表面形成第二黏着层；则所述将所述阴极图案通过第二黏着层粘附在阴极区具体包括：将形成有第二黏着层的阴极图案贴附在所述衬底基板上的阴极区；或者，
所述形成第二黏着层具体包括：在所述衬底基板的阴极区形成第二黏着层；则所述将所述阴极图案通过第二黏着层粘附在阴极区具体包括：将阴极图案贴附在所述第二黏着层上。
10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述利用拓扑绝缘体形成二维纳米结构的阳极图案和/或阴极图案具体包括：
对基底进行图案化刻蚀，形成对应阳极的图案或阴极的图案；
在图案化的基底表面形成二维纳米结构的拓扑绝缘体的薄膜；
将所述基底去除，得到二维纳米结构的拓扑绝缘体的阳极图案或阴极图案。
11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的OLED显示器件。
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